求异思维、一题多解
2014-07-28宋承良
宋承良
在解题的过程中,许多物理问题从不同的角度、运用不同的方法,也可以得到相同的结果。这就需要我们根据掌握的物理知识和物理规律,求异思维、寻求多种解题方法,从而激发学生的探索精神、提高创造性思维的能力。
一、正向思维和逆向思维
例题1. 汽车以20的初速度做匀减速运动,5s末停下来,求汽车2s末至4s末通过的路程?
(1)按照正向思维的方法,其解是:
a = = = –4
汽车前4s通过的路程s= vt +at=20×4–×4×4=48m
汽车前2s通过的路程s= vt +at=20×2–×4×2=32m
所以,2s末至4s末汽车通过的路程为:
= s- s= 48m -32m = 16m
(2)按照逆向思维的方法,其解是:
把汽车的运动反向看成是初速度为零的匀加速直线运动,根据s:s:s… = 1:3:5… 可得:
s=at=×4×1=2m
故2s末至4s末汽车通过的路程为:
=(3+5)s= 8×2 =16m
例题2. 一列火车进站做匀减速运动,某人站在月台上,他测得进站火车的第一节车厢从他身旁经过历时t,当火车最后停下来时,火车的第九节车厢末端刚好与该人平齐,求这九节车厢从该人身旁经过共历时多少?
(1)按正向思维的方法,其解:
设每节车厢的长度为L,九节车厢共历时为t
由 v=v+at 和v=0 得到:
v= -at ……
由 s=vt + at 得到:
第一节车厢 L=vt +at……
全部九节车厢 9L= vt +at……
由解得 t=(9+6t)
(2)按照逆向思维的方法,其解是:
把火车的运动逆向看做初速度为零的匀加速运动,则:
L=at-a(t -t) ……
9L=at ……
由解得 t=(9+6t)
由以上两例可知,逆向思维有其独特性,有时它比正向思维解题更加简便易行。
二、单向思维和多向思维
例题3. 做匀加速直线运动的物体,从某时刻起,在第3s内和第4s内的位移分别为21m和27m,求加速度a和某时刻的速度v。
本题解法较多,这里给出四种
解法(1) 设前2s、前3s、前4s的位移各为s、s、s 则有:
s=2v+a×2
s=3v+a×3
s=4v+a×4
再设第3s内、第4s内的位移分别是s、s 则有:
s= s- s= v+2.5a = 21 ……
s= s- s= v+3.5a = 27 ……
由解得 :a = 6 v = 6
解法(2):根据s=at得:
a == 6
设2s末的速度为v,则s= vt+at
即 21`= v×1+×6×1 ∴ v= 18
根据v=v+at 得v=18-6×2=6
解法(3): 设2.5s末、3s末的速度为v、v 则:
v==21 v==24
又根据v=v+at 得 :24= v+3a ……
21= v+2.5a ……
由解得: a = 6 v = 6
解法(4):初速度v≠0的匀变速直线运动可视为一个速度等于v的匀速直线运动和一个初速度为零、加速度为a的匀变速直线运动的合运动。这样初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律便可直接应用了。于是有:
==
解得:v = 6
由s=at得 a = 6
比较可知,解法(1)依赖于单向思维模式s=vt + at ,思维狭窄。而解法(2)、(3)、(4)善于从不同的方向和角度系统的分析考虑,尽所有可能寻求解决问题的各种方法和答案,摆脱了单向思维的单一化。多向思维是培养学生能力、发展学生智力的重要途径。
诚然,改变学生的思维方式、培养学生的思维能力不是一日之功,需要教师在教学活动中主动的、积极的示范、引导。endprint